JP3079715B2 - 結晶化ガラス - Google Patents
結晶化ガラスInfo
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- crystallized glass
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- crystallized
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0054—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing PbO, SnO2, B2O3
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- Magnetic Heads (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子部品、磁気ヘッド等
に使用される結晶化ガラスおよびそのガラスを使用した
磁気ヘッドに関する。
に使用される結晶化ガラスおよびそのガラスを使用した
磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年エレクトロニクスの発達により、様
々なガラス製品の需要が増大してきている。以下では従
来技術として、磁気ヘッド用ガラスをとりあげて説明す
る。
々なガラス製品の需要が増大してきている。以下では従
来技術として、磁気ヘッド用ガラスをとりあげて説明す
る。
【０００３】図１は非磁性セラミックを基板としたＶＴ
Ｒ用磁気ヘッドの代表的な構造を示している。非磁性基
板１の上に磁性体とＳｉＯ2を交互に積層したトラック
部２が、結晶化ガラス４によって非磁性基板３と接着さ
れている。ギャップの空隙はギャップガラス５で満たさ
れ、非晶質の封着ガラス６によって結合し、最後にコイ
ル（図示せず）を巻いて構成されている。ここで結晶化
ガラス４は、非晶質の封着ガラス６の作業時に軟化しな
いように、充分結晶化しなければならない。
Ｒ用磁気ヘッドの代表的な構造を示している。非磁性基
板１の上に磁性体とＳｉＯ2を交互に積層したトラック
部２が、結晶化ガラス４によって非磁性基板３と接着さ
れている。ギャップの空隙はギャップガラス５で満たさ
れ、非晶質の封着ガラス６によって結合し、最後にコイ
ル（図示せず）を巻いて構成されている。ここで結晶化
ガラス４は、非晶質の封着ガラス６の作業時に軟化しな
いように、充分結晶化しなければならない。
【０００４】従来磁性体としてはアモルファス合金がよ
く使用されている。この場合は結晶化ガラスおよび非晶
質ガラスの作業温度はアモルファス合金の磁気特性を低
下させないように、480℃であった。しかし近年、高保
磁力媒体に対応した磁性体としてCo-Nb-Zr-Ta-N系やFe-
Nb-(Si-B)-N系からなる超構造窒化合金（例えば電子情
報通信学会技術研究報告ＭＲ−８６−４、８７−１４、
８８−５５）が開発された。この場合作業温度は超構造
窒化合金の磁気特性を低下させないように、550〜600℃
が最適とされている。また磁性体の熱膨張係数αは、α
＝(100〜110)×10-7/℃である。
く使用されている。この場合は結晶化ガラスおよび非晶
質ガラスの作業温度はアモルファス合金の磁気特性を低
下させないように、480℃であった。しかし近年、高保
磁力媒体に対応した磁性体としてCo-Nb-Zr-Ta-N系やFe-
Nb-(Si-B)-N系からなる超構造窒化合金（例えば電子情
報通信学会技術研究報告ＭＲ−８６−４、８７−１４、
８８−５５）が開発された。この場合作業温度は超構造
窒化合金の磁気特性を低下させないように、550〜600℃
が最適とされている。また磁性体の熱膨張係数αは、α
＝(100〜110)×10-7/℃である。
【０００５】したがって必要とされる結晶化ガラスの特
性は作業温度は550〜600℃で、前述したように後の非晶
質ガラスの作業時（作業温度は550〜600℃）に軟化しな
いために結晶化後（作業後）の最高使用温度の目安とな
るガラス転移点が550℃以上でなければならない。また
熱膨張係数は、α＝(80〜100)×10-7/℃（作業後のガラ
スに圧縮応力を生じさせるため）がのぞましい。
性は作業温度は550〜600℃で、前述したように後の非晶
質ガラスの作業時（作業温度は550〜600℃）に軟化しな
いために結晶化後（作業後）の最高使用温度の目安とな
るガラス転移点が550℃以上でなければならない。また
熱膨張係数は、α＝(80〜100)×10-7/℃（作業後のガラ
スに圧縮応力を生じさせるため）がのぞましい。
【０００６】このような観点から近い特性を有する従来
例(1)として特公昭48-22976号公報には非晶質状態でα
＝(93〜95)×10-7/℃で作業温度＝510〜530℃で、作業
後のα＝(80〜82)×10-7/℃になる結晶化ガラス、また
従来例(2)として市販の結晶化ガラス、例えばα＝65.4
×10-7/℃で作業温度525℃の＃7578（作業後の最高使用
温度460℃）,α＝47.6×10-7/℃で作業温度580℃の＃75
94（作業後の最高使用温度記載なし）（いずれもコーニ
ング（株）製品）、従来例(3)として米国特許4,966,926
には650〜800℃で焼成したときZn2SiO4とZnB2O4の結晶
相を形成するSiO2-B2O3-PbO-ZnO系の結晶化ガラスがあ
る。
例(1)として特公昭48-22976号公報には非晶質状態でα
＝(93〜95)×10-7/℃で作業温度＝510〜530℃で、作業
後のα＝(80〜82)×10-7/℃になる結晶化ガラス、また
従来例(2)として市販の結晶化ガラス、例えばα＝65.4
×10-7/℃で作業温度525℃の＃7578（作業後の最高使用
温度460℃）,α＝47.6×10-7/℃で作業温度580℃の＃75
94（作業後の最高使用温度記載なし）（いずれもコーニ
ング（株）製品）、従来例(3)として米国特許4,966,926
には650〜800℃で焼成したときZn2SiO4とZnB2O4の結晶
相を形成するSiO2-B2O3-PbO-ZnO系の結晶化ガラスがあ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが従来のガラス
は以下の点で満足できるものではなかった。すなわち従
来例(1)は、αは適合しているが作業温度が低い。従来
例(2)は、作業温度が500℃以上であるが、いずれもαが
小さすぎ、しかも作業後の最高使用温度が550℃以下で
あった。従来例(3)は結晶化させるために650〜800℃の
加熱が必須であり、本発明の作業温度が550〜600℃とい
う条件に反している。
は以下の点で満足できるものではなかった。すなわち従
来例(1)は、αは適合しているが作業温度が低い。従来
例(2)は、作業温度が500℃以上であるが、いずれもαが
小さすぎ、しかも作業後の最高使用温度が550℃以下で
あった。従来例(3)は結晶化させるために650〜800℃の
加熱が必須であり、本発明の作業温度が550〜600℃とい
う条件に反している。
【０００８】本発明は作業温度と熱膨張係数の両面から
前記要求される条件を満足する新規な組成の結晶化ガラ
スを提供することを目的とする。
前記要求される条件を満足する新規な組成の結晶化ガラ
スを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の結晶化ガラスは、重量％で少なくとも下記の
組成を有する。
に本発明の結晶化ガラスは、重量％で少なくとも下記の
組成を有する。
【００１０】すなわち、ＳｉＯ2＝１１〜１７％、Ｂ2Ｏ
3＝７〜１０％、ＰｂＯ＝３０〜５５％、ＣｄＯ＝１〜
３％、Ａ2Ｏ＝５〜１０％（Ａはアルカリ金属）、Ｚｎ
Ｏ＝７〜３５％、ＺｒＯ2＝０〜１０％、ただしＺｎＯ
とＺｒＯ2の和が３５％を越えないこと。
3＝７〜１０％、ＰｂＯ＝３０〜５５％、ＣｄＯ＝１〜
３％、Ａ2Ｏ＝５〜１０％（Ａはアルカリ金属）、Ｚｎ
Ｏ＝７〜３５％、ＺｒＯ2＝０〜１０％、ただしＺｎＯ
とＺｒＯ2の和が３５％を越えないこと。
【００１１】
【作用】本発明の結晶化ガラスは前記要求される条件を
満足する。
満足する。
【００１２】
【実施例】（表１）は本発明の結晶化ガラスについて、
作業前（非晶質状態）および作業後（結晶化した状態）
の30〜300℃の熱膨張係数α、転移点（Ｔｇ）、屈伏点
（Ａｔ）を熱膨張曲線から求めたものである。ここでア
ルカリ金属は番号１〜９番はカリウム（Ｋ）を、１０番
はナトリウム（Ｎａ）を１１番はリチウム（Ｌｉ）を使
用した。
作業前（非晶質状態）および作業後（結晶化した状態）
の30〜300℃の熱膨張係数α、転移点（Ｔｇ）、屈伏点
（Ａｔ）を熱膨張曲線から求めたものである。ここでア
ルカリ金属は番号１〜９番はカリウム（Ｋ）を、１０番
はナトリウム（Ｎａ）を１１番はリチウム（Ｌｉ）を使
用した。
【００１３】
【表１】
【００１４】ＳｉＯ2はガラスの化学耐久性を増し接着
強度を向上させるが、１１％より少ないと作業温度が55
0℃以下になり、１７％より多いとαが小さくなり望ま
しくない。Ｂ2Ｏ3は作業温度を低下させるために必要で
あり、７％より少ないと作業温度が600℃以上になり、
１０％より多いとαが小さくなり望ましくない。ＰｂＯ
はガラスに流動性を与えるが、３０％より少ないと作業
温度が600℃以上になり、５５％より多いとαが大きく
なり望ましくない。ＣｄＯは作業温度を低下させるため
に必須であり、１％より少ないと作業温度が600℃以上
になり、３％より多いと結晶化しにくくなり望ましくな
い。Ａ2Ｏは作業温度を低下させかつαを大きくするた
めに必須であり、５％より少ないと作業温度が600℃以
上になり、１０％より多いとαが大きくなり望ましくな
い。ＺｎＯはガラスを結晶化させるが、７％より少ない
と結晶化しにくく、３５％より多いとαが小さくなり望
ましくない。ＺｒＯ2は結晶化を促進するが１０％より
多いとガラス化しにくくなり望ましくない。ＺｎＯとＺ
ｒＯ2の和が、３５％より多いとガラス化しにくくなり
望ましくない。（表１）のガラスは、まとめると作業後
のα＝(80〜100)×10-7/℃で、最高使用温度の目安とな
るＴｇが550℃以上であった。
強度を向上させるが、１１％より少ないと作業温度が55
0℃以下になり、１７％より多いとαが小さくなり望ま
しくない。Ｂ2Ｏ3は作業温度を低下させるために必要で
あり、７％より少ないと作業温度が600℃以上になり、
１０％より多いとαが小さくなり望ましくない。ＰｂＯ
はガラスに流動性を与えるが、３０％より少ないと作業
温度が600℃以上になり、５５％より多いとαが大きく
なり望ましくない。ＣｄＯは作業温度を低下させるため
に必須であり、１％より少ないと作業温度が600℃以上
になり、３％より多いと結晶化しにくくなり望ましくな
い。Ａ2Ｏは作業温度を低下させかつαを大きくするた
めに必須であり、５％より少ないと作業温度が600℃以
上になり、１０％より多いとαが大きくなり望ましくな
い。ＺｎＯはガラスを結晶化させるが、７％より少ない
と結晶化しにくく、３５％より多いとαが小さくなり望
ましくない。ＺｒＯ2は結晶化を促進するが１０％より
多いとガラス化しにくくなり望ましくない。ＺｎＯとＺ
ｒＯ2の和が、３５％より多いとガラス化しにくくなり
望ましくない。（表１）のガラスは、まとめると作業後
のα＝(80〜100)×10-7/℃で、最高使用温度の目安とな
るＴｇが550℃以上であった。
【００１５】
【表２】
【００１６】（表２）のガラスは従来例(1)について調
べたものである。いずれも作業後のＴｇが550℃以下で
あり実使用には耐えないことがわかった。なお従来例
(2)と(3)は「発明が解決しようとする課題」の項でのべ
た理由から問題があることが明らかなのでここでは調べ
なかった。
べたものである。いずれも作業後のＴｇが550℃以下で
あり実使用には耐えないことがわかった。なお従来例
(2)と(3)は「発明が解決しようとする課題」の項でのべ
た理由から問題があることが明らかなのでここでは調べ
なかった。
【００１７】（表１）の番号１の結晶化ガラスを使用し
て図１の磁気ヘッドを構成した。すなわち、MgO-TiO2-N
iO系のセラミックスよりなる非磁性基板１の上に、Co-N
b-Zr-Ta-N系からなる磁性体とＳｉＯ2を交互に積層して
幅２６μmのトラック部２を形成した。非磁性基板３の
上に前記結晶化ガラスの粉末を厚み４μm堆積させた
後、トラック部を形成した非磁性基板１と、５５０℃３
０分加熱して接着した。ギャップガラス５は石英ガラス
を0.3μmの厚みにスパッタリングして形成した。非晶質
の封着ガラスは＃1417（コーニング（株）製品）を５５
０℃３０分加熱して使用した。構成された磁気ヘッドは
結晶化ガラスで接着した部分にユルミやズレがなかっ
た。
て図１の磁気ヘッドを構成した。すなわち、MgO-TiO2-N
iO系のセラミックスよりなる非磁性基板１の上に、Co-N
b-Zr-Ta-N系からなる磁性体とＳｉＯ2を交互に積層して
幅２６μmのトラック部２を形成した。非磁性基板３の
上に前記結晶化ガラスの粉末を厚み４μm堆積させた
後、トラック部を形成した非磁性基板１と、５５０℃３
０分加熱して接着した。ギャップガラス５は石英ガラス
を0.3μmの厚みにスパッタリングして形成した。非晶質
の封着ガラスは＃1417（コーニング（株）製品）を５５
０℃３０分加熱して使用した。構成された磁気ヘッドは
結晶化ガラスで接着した部分にユルミやズレがなかっ
た。
【００１８】一方（表２）の番号１の結晶化ガラスを使
用した以外は上記の方法で構成した磁気ヘッドには、結
晶化ガラスで接着した部分に５μmのズレが発生した。
この原因はこの結晶化ガラスのガラス転移点が５３８℃
であるため、非晶質の封着ガラスを使用したときに軟化
したためである。このようなズレが発生した場合ヘッド
の厚みが一定にならなかったり、トラック部と非磁性基
板との間に段差が生じたりして工程不良につながること
が明白である。
用した以外は上記の方法で構成した磁気ヘッドには、結
晶化ガラスで接着した部分に５μmのズレが発生した。
この原因はこの結晶化ガラスのガラス転移点が５３８℃
であるため、非晶質の封着ガラスを使用したときに軟化
したためである。このようなズレが発生した場合ヘッド
の厚みが一定にならなかったり、トラック部と非磁性基
板との間に段差が生じたりして工程不良につながること
が明白である。
【００１９】本発明のガラスは磁気ヘッドだけでなく、
熱膨張係数の近接する金属（白金、チタン、クロム鉄合
金、426合金等）あるいはガラス（ソーダ石灰ガラス、
鉛カリガラス、ホウケイ酸ガラス等）の封着や、ＣＲＴ
チューブの接着、ＩＣパッケージ、ハーメチックシー
ル、シーズヒータ等にも適用可能であることはいうまで
もない。また本発明の結晶化ガラスの組成に脱泡のため
に少量のＡｓ2Ｏ3やＳｂ 2Ｏ3を加えること、また工業上
よく知られている成分の少量添加は本発明の特徴を妨げ
るものではない。
熱膨張係数の近接する金属（白金、チタン、クロム鉄合
金、426合金等）あるいはガラス（ソーダ石灰ガラス、
鉛カリガラス、ホウケイ酸ガラス等）の封着や、ＣＲＴ
チューブの接着、ＩＣパッケージ、ハーメチックシー
ル、シーズヒータ等にも適用可能であることはいうまで
もない。また本発明の結晶化ガラスの組成に脱泡のため
に少量のＡｓ2Ｏ3やＳｂ 2Ｏ3を加えること、また工業上
よく知られている成分の少量添加は本発明の特徴を妨げ
るものではない。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明により、作業温度が
550〜600℃で、作業後のα＝(80〜100)×10-7/℃で、最
高使用温度の目安となるＴｇが550℃以上の磁気ヘッド
用としての条件を満足する結晶化ガラスが得られた。
550〜600℃で、作業後のα＝(80〜100)×10-7/℃で、最
高使用温度の目安となるＴｇが550℃以上の磁気ヘッド
用としての条件を満足する結晶化ガラスが得られた。
【図１】磁気ヘッドの構造を示す斜視図
Claims (5)
- 【請求項１】重量％で少なくともSiO2が１１〜１７％、
B2O3が７〜１０％、PbOが３０〜５５％、CdOが１〜３
％、A2Oが５〜１０％（Aはアルカリ金属の一種）、ZnO
が７〜３５％、ZrO2が０〜１０％含み、ZnOとZrO2との
和が３５％を越えない組成からなることを特徴とする結
晶化ガラス。 - 【請求項２】重量％で少なくともSiO2が１２．１〜１
６．６％、B2O3が７．７〜９．１％、PbOが３１．７〜
５２．３％、CdOが１．４〜２．０％、A2Oが６．０〜
８．５％（Aはアルカリ金属の一種）、ZnOが９．１〜３
３．５％,ZrO2が０〜１０％含み、ZnOとZrO2との和が３
３．５％を越えない組成からなることを特徴とする結晶
化ガラス。 - 【請求項３】作業温度が550−600℃であることを特徴と
する請求項１記載の結晶化ガラス。 - 【請求項４】結晶化後のガラス転移点が550℃以上であ
ることを特徴とする請求項１記載の結晶化ガラス。 - 【請求項５】結晶化後の熱膨張係数が(80−100)×10-7/
℃であることを特徴とする請求項１記載の結晶化ガラ
ス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-403074 | 1990-12-18 | ||
| JP40307490 | 1990-12-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543269A JPH0543269A (ja) | 1993-02-23 |
| JP3079715B2 true JP3079715B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=18512830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03334663A Expired - Fee Related JP3079715B2 (ja) | 1990-12-18 | 1991-12-18 | 結晶化ガラス |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5204290A (ja) |
| JP (1) | JP3079715B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5606479A (en) * | 1992-04-21 | 1997-02-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic head |
| KR100326558B1 (ko) * | 1998-09-01 | 2002-09-17 | 엘지전자주식회사 | 플라즈마용표시장치용격벽조성물 |
| KR20020097256A (ko) * | 2001-03-08 | 2002-12-31 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 자기헤드용 밀봉유리, 자기헤드 및 자기기록 재생장치 |
| CN1944304B (zh) * | 2006-11-09 | 2010-09-01 | 北京科技大学 | 一种封接微晶玻璃及其封接方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3947279A (en) * | 1971-12-23 | 1976-03-30 | Owens-Illinois, Inc. | Thermally crystallizable glasses possessing precision controlled crystallization and flow properties and process of producing same |
| EP0254198B1 (en) * | 1986-07-17 | 1991-07-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sealing glass |
| JPS6370912A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-31 | Hitachi Ltd | 磁気ヘツドギヤツプ接合用ガラス |
| US5079193A (en) * | 1988-08-01 | 1992-01-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Encapsulant composition |
| US4966926A (en) * | 1988-08-01 | 1990-10-30 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Encapsulant composition |
| US5114885A (en) * | 1991-04-16 | 1992-05-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Encapsulant composition |
-
1991
- 1991-12-18 US US07/809,750 patent/US5204290A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-18 JP JP03334663A patent/JP3079715B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5204290A (en) | 1993-04-20 |
| JPH0543269A (ja) | 1993-02-23 |
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